一、現狀

某焦化廠煉焦爐鼓冷系統有兩臺400kW離心風機，一用一備，安裝在兩臺初冷器之前，即一臺鼓風機同時對兩臺初冷器中的煤氣進行抽取。工藝上要保證初冷器內維持120Pa正壓，則鼓風機需要調速，原系統采用液力偶合器調速。另外，還要求兩臺初冷器內的正壓相同，均為120Pa。原系統是在初冷器的出口處設置手動閥門用人工調節，在調節過程中，不僅要調節閥門的開度，還要同時調節液力偶合器的油壓，以此調節風機的轉速。閥門和轉速都要調節，二者又有一定的偶合度，常常顧此失彼，很難達到工藝要求。另外，液力偶合器調速的穩定性較差及調速的不方便，而且效率低，為滿足生產工藝的要求和節能，需要對其進行改造。

二、改造方案

出于節能考慮，將液力偶合器調速改為變頻調速。為控制兩初冷器內的壓力，采用壓力閉環控制和電動閥結合控制，該方法是在1#初冷器和2#初冷器上安裝兩只壓力變送器，變送器壓力值代表初冷器內的壓力值。以1#初冷器變送器的反饋值來控制變頻器的輸出頻率，使其穩定在120Pa的壓力上。但是1#初冷器和2#初冷器的出口風道是并聯的，由于某些因素，1#初冷器和2#初冷器的壓力值可能不相等，這時，由調節器送出的信號到2#初冷器電動調節閥，調節器閥門的開度，使1#初冷器和2#初冷器的壓力值相等。但是電動閥的調節影響總壓力值，2#初冷器出口處的壓力變送器將檢測到的壓力信號送變頻器，由變頻器使風機電機升速或降速，維持工藝要求的壓力值在120Pa。調節過程要經過幾次的反復調節，無需人工介入，都是自動進行的。煉焦鼓冷系統控制示意圖如圖1所示：

圖1 煉焦鼓冷系統控制示意圖

三、改造方案的電氣原理圖和控制原理

1﹑變頻器采用森蘭SB61P400。考慮到電機是一用一備，為節省投資，兩臺風機電機共用一臺變頻器，當電機需要倒換時，僅改變電機外部的接線，變頻器控制原理圖如圖2所示。PT為壓力變送器，為四線式的壓力變送器接線，還有兩根電源線未畫出。R為給定調節，也可以用操作面板給定。KM1﹑KM2控制那臺電機運行。

圖2 變頻器控制原理圖

因為液力耦合器的效率較低，改造時不需要保留，可將其拆除。留下的空位可裝一臺減速箱，減速箱的減速比的選擇，根據工藝條件決定。即變頻器輸出頻率50（60）Hz時，風機輸出最大風量。為減少減速箱安裝時的工作量，減速箱需認真選擇。

2﹑壓力變送器的安裝

壓力變送器要正確的反映初冷器的壓力值，安裝位置值得研究，顯然安裝在初冷器上，即可。為簡化控制，用一號初冷器壓力變送器的信號反饋到變頻器，由此控制一號初冷器的壓力；二號初冷器的壓力變送器的信號送到電動調節閥調節器上，控制閥門的開度，以平衡兩初冷器的壓力值。如圖1所示。

四﹑節能

改造過程中，去掉了液力耦合器后換為一臺1.25︰1的減速箱。生產運行時，變頻器的輸出頻率在34Hz上下變動，計算節能效果如下：

400kW風機風量從100%降低到70%，由于流量與轉速一次方成正比，因此轉速可以降低70%，負載功率理論上降為34.3%，如果變頻調速效率按0.95算，再考慮電動機效率在低功率時和管道系統效率有所下降，電網總輸入功率約：

400×（34.3%/0.95/0.85/0.95）=400×44.71%=178.84kW

如果采用液力偶合器，其效率按0.665計算，電網總輸入功率為

400（34.3%/0.665/0.85/0.95）=400×63.87%=255.12kW，

二者之差為節約的電能，即：

255.12-178.84=76.28kW

全年按300日計算，年節電:

76.28×300×24=549216kWh。

據實際檢測本系統節能在21.9%，不到一年可收回投資，取得了非常好的經濟效益。